氙灯和发光二极管作光源的积分球太阳光谱模拟器

设计了一种由氙灯和发光二极管(LEDs)作光源的积分球太阳光谱模拟器来提高太阳光谱的光谱匹配精度。引进模拟退火算法研究光谱匹配技术,设计了氙灯模块及LEDs模块的结构和控制系统。LEDs采用环带摆放和恒流驱动方式,并通过多机通信系统控制。氙灯模块上安装截止滤光片和程控衰减器,滤光片用来滤去氙灯红外波段的尖峰,衰减器则用来调整氙灯入射到积分球的辐射通量。仿真实验表明:Epitex公司的53种单色LEDs和氙灯完全可以模拟380～100 0nm波段的AM 1.5标准太阳光谱,光谱的平均相对误差为5.67%。分析讨论了该太阳光谱模拟器的光谱失配误差、出光面的辐照非均匀度和辐照不稳定度,三者均可以控制在±3%以内。

基于全光谱输出太阳模拟器氙灯光源的研究

在太阳模拟器的设计中,光源的选择和设置直接影响辐照面的光谱特性和辐照度,本文通过对高压短弧氙灯光源的发光原理、光谱特性、功率计算、点燃方式等综述,给出了满足全光谱输出太阳模拟器光源的选择依据,并结合光谱仪实验测试提出光谱的评价方法。

紫外光与合成材料的光老化

系统分析了太阳近紫外能量累积值与紫外能谱实测结果及实测阳光碳弧、紫外碳弧、氙灯等人工光源紫外能谱分布图;阐明了应以太阳紫外能谱(290nm^400nm)为依据,重点考察了人工光源紫外能谱的模拟性和紫外能量。以此评价合成材料老化与防老化行为、状态会更趋真实性、科学性与可比性;由我们试验分析的结果可知,氙灯的确是一种理想的人工光源。

紫外光与合成材料的光老化

系统分析了太阳近紫外能量累积值与紫外能谱实测结果及实测阳光碳弧、紫外碳弧、氙灯等人工光源紫外能谱分布图;阐明了应以太阳紫外能谱(290～400nm)为依据,重点考察了人工光源紫外能谱的模拟性和紫外能量。以此评价合成材料老化与防老化行为,状态会更趋真实性、科学性与可比性。经试验分析的结果,氙灯的确是一种理想的人工光源。

人工光源与合成材料加速试验

本文阐述了使用加速试验仪评价高分子材料老化与防老化行为与状态时，应该关注人工光源的模拟性，即人工光源发射的紫外能谱是否与材料所接收的太阳近紫外能谱相似及人工光源290nm-400nm紫外能量的标定值。这样的加速试验才具有实用意义，才能与真实的自然暴露试验具有可比性。通过分析几种人工光源紫外谱图，指出氙灯的确是一种理想的人工加速试验用光源。

基于轨道参数算法的全天候室内太阳模拟器的研究

针对太阳能利用技术中,动态和准确模拟太阳光照的问题,研制了一种基于轨道参数的全天候室内太阳模拟装置。根据静态的太阳轨迹数据,实时进行装置灯光的模拟运行,并在运行中,实时检测灯照与太阳光的近似度。实验结果表明,此模拟装置的氙灯光源光谱分布在经过失配误差处理后波长能够满足GBPT12637-90中A级要求,模拟器的辐照度范围为0~1 600W/m2,平均辐照度为1 000W/m2,照度范围为0~65 000lux,有效辐照面积为400cm2,动态模拟偏差为4.3%。此装置基本实现了太阳光照的全天候模拟,对太阳模拟技术的发展有一定的借鉴意义。

大面积宽光谱太阳模拟器光谱匹配均匀度技术研究

针对IEC60904.9标准规定的光谱辐照度分布波长范围不能满足铜铟镓硒薄膜等宽光谱太阳电池伏安特性测试需求,提出了一种适用于工业生产用的大面积宽光谱太阳模拟器光机结构设计思路。依据IEC60904.3标准拓宽光谱波长范围为400～1200nm,并给出各光谱波段评判依据。详细介绍了宽光谱AM1.5G滤光片设计方法,并通过组合滤光片与单组滤光片进行比对试验,采用组合滤光片可使整体匹配偏差由9.4%缩小至5.4%。试验表明：采用组合滤光片可有效降低光源因角度效应造成大面积测试面光谱匹配不均匀的难题。